Überwachungseinrichtung für Schnellbremsbeschleuniger Die Erfindung betrifft eine überwachungsein- richtung für Schnellbremsbeschleuniger in Druckluft bremsen von Schienenfahrzeugen.
Bei solchen Bremsen ist es üblich, einen Mindest druck im Bremszylinder möglichst rasch aufzubauen, wodurch ein sicheres und rasches Anlegen der Brems klötze gegen Gestänge- und Federwiderstände er reicht wird. Eine Voraussetzung für diesen raschen Druckaufbau bildet die Tätigkeit des Betriebsbrems- Beschleunigers, welcher die zur Bremsung erforder liche Druckverringerung in der Hauptluftleitung inten siviert. Diese rasche Druckabsenkung birgt die Gefahr in sich, dass der ebenfalls zur Bremseinrichtung ge hörende :Schnellbremsbeschleuniger auch bei einer Betriebsbremsung ungewollt anspringt.
Um diese Gefahr zu vermeiden, ist est bekannt, den Druckanstieg in der vom Betriebsbremsbeschleuniger mit Druckluft aus der Hauptluftlelltung zu füllenden Kammer auszunützen, um die Betriebsbereitschaft des Schnellbremsbeschleunigers herzustellen. Hier durch erhält man zwar eine gewisse Verzögerung des Erreichens der Ansprechfähigkeit des Schnellbrems- beschleunigers, ist jedoch an die Verwendung einer verhältnismässig umfangreichen Steuereinrichtung ge bunden.
Eine andere bekannte überwachungseinrichtung, bei welcher eine über einen Betriebsbremsbeschleu- niger mit Druckluft zu füllende Aufnahmekammer eine Entlüftungsdüse aufweist und der Schnellbrems- beschleuniger durch das Verhältnis der Druckabsen- kungsgeschwindigkenten von Steuerbehälter und Hauptluftleitung gesteuert wird, zeigt ebenfalls die sen Nachteil. Hierzu kommt in den beiden genann ten Fällen eine gewisse Funktionsunsicherheit durch während der Füllung der Aufnahmekammer sich ab spielende thermodynamische Vorgänge.
Eine weitere bekannte Ausführungsart einer überwachungseinrichtung weist ein vom Brems- zylinderdruck gegen eine Federkraft zu steuerndes Ventil auf, das die Betriebsbereitschaft des Schnell bremsbeschleunigers überwacht.
Um eine gewisse Stabilität im Funktionsablauf dieser Steuereinrichtung zu erzielen, ist es jedoch erforderlich, den Beginn der Ansprechfähigkeit des Schnellbremsbeschleuni- gers um einen Sicherheitsabstand verzögert nach der Einsteuerung des Mindestdruckes in den Brems zylinder zu legen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Einlich tungen eine billig zu erstellende, betriebssicher arbeitende Überwachungseinrichtung für einen Schnellbremsbeschleuniger zu schaffen. Dies geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass die überwachungs- einrichtung Mittel aufweist, die während einer Bremsung bis zum Erreichen des Bremszylinder mindestdruckes die Betätigung des Schnellbrems- beschleunigers sperren und erst bei Erreichen dieses Druckes freigeben.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegen standes erweist es sich als vorteilhaft, wenn die über- wachungseinrichtung als Mittel für die Sperrung der Betätigung ein mit dem Mindestdruckventil gemein sam betätigtes Absperrventil aufweist, welches eine Steuerleitung zum Betätigungskolben des Schnell Bremsbeschleunigers überwacht,
und wenn des wei teren dieses Absperrventil in Reihe mit einem vom Steuerventil bei Schnellbremsungen betätigten Ventil in die von einer Druckluftquelle zum Schnellbrems- beschleuniger führende Steuerleitung eingeschaltet ist.
Durch diese Anordnung erzielt man des weiteren den Vorteil gegenüber bisher bekannten Überwa- chungseinrichtungen, dass das Steuerventil nur eine zum Schnellbremsventil führende Betätigungsleitung überwachen muss und daher kleine Kanalquerschnitte aufweisen kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Ansicht dargestellt.
Von einer Hauptluftleitung 1 führt eine Zweig leitung 3 in eine Kolbenkammer 7 eines Steuerventils 5, die durch einen Kolben 9 gegen eine Steuerkammer 11 abgetrennt ist. Mit dem Kolben 9 ist ein Schieber 13 verbunden, der eine zu einem Mindestdruckventil 15 führende Leitung 17 mittels seiner Dichtfläche 19 mit einer ins Freie führenden Entlüftungsleitung 21 oder mit der Steuerkammer 11 verbinden kann. Ein mit einer Drosselstelle versehener Kanal 12 verbindet in der Lösestellung des Steuerventils die Kolbenkam mer 7 mit der Steuerkammer 11.
Von letzterer führt eine Leitung 23 zu einem Bremsluftbehälter 25 und weiter zu einem Ventilraum 27 eines mit dem Steuer ventil verbundenen Schnellbremsvenbiles, das aus einer mittels einer Feder 29 auf einen am Gehäuse befestigten, einen weiteren Ventilraum 31 abtrennen den Ventilsitz 33 gepressten Doppelventilplatte 35 besteht, welcher ein an einem durch eine Trennwand 37 abgedichtet in eine Entlüftungskammer 39 führen den Rohr 41 befestigter Ventilsitz gegenübersteht. Das Rohr 41 ist mit einem Stössel 43 verbunden, der abgedichtet in die Kolbenkammer 7 ragt, dort in einigem Abstand vor dem Kolben 9 endigt und sich über einen Federteller 45 und eine Feder 49 gegen das Gehäuse des Steuerventils abstützt.
Die Leitung 17 endigt in einer Ventilkammer 51 des Mindestdruckventils 15, die mittels einer von einer Düse 53 durchbrochenen und einen Ventilsitz 55 tragenden Zwischenwand 63 von einer über eine Leitung 57 mit einem Bremszylinder 59 verbundenen Kammer 61 getrennt ist. Dem Ventilsitz 55 ist eine Dichtplatte 65 zugeordnet, die über einen abgedich tet durch eine Trennwand 67 in eine mit Aussenluft beaufschlagte Federkammer 69 führenden Stössel 71 mit einem einerseits von der Feder 73 und ander seits durch die Leitung 75 mit dem im Bremszylinder herrschenden Druck beaufschlagten Kolben 77 ver bunden ist.
Ein weiterer Stössel 79 verbindet den Kolben 77 durch eine dichtende Trennwand 81 hin durch mit einem sich in einem über eine Leitung 83 mit dem Ventilraum 31 verbundenen Kammer 85 befindlichen, den (Sitz 87 abschliessenden Ventilteller 89, der eine Verbindung zu einem von einer Trenn wand 91 abgetrennten Ventilraum 93 überwacht. Eine Leitung 95 verbindet den Ventilraum 93 mit einer Kolbenkammer 97 des Schnellbremsbeschleu- nigers 99,
die durch einen anderseits von der freien Atmosphäre und der Kraft einer Feder 103 beauf- schlagten Kolben 101 begrenzt wird. Am Kolben 101 ist eine mit einer Längsbohrung versehene hohle Kolbenstange 105 befestigt, deren kolbenseitiges Ende mit einer Querbohrung 107 versehen ist und deren anderes Ende einen Ventilsitz 109 trägt, dem eine sich über eine Feder 111 am Gehäuse abstüt zende Doppelventilplatte 113 gegenübersteht,
die zu- sammen mit einem an einer Zwischenwand<B>115</B> be festigten Ventilsitz<B>117</B> ein den Durchlass von einer mit der Hauptluftleitung über eine Zweigleitung 119 verbundenen Ventilkammer 121 zu einer mit einem Behälter 123 in Druckausgleich stehenden Kammer 125 überwachendes Ventil bildet.
Bei gelöster Bremse steht die Hauptluftleitung 1 über die Zweigleitung 3, die Kolbenkammer 7 und den Kanal 12 an dem seine unterste Lage einneh menden Kolben 9 vorbei mit der Steuerkammer 11 und dem Behälter 25 in Verbindung. Das Schnell bremsventil 33, 35 ist geschlossen, so dass über die Leitung 23 und den Ventilraum 27 keine Druckluft in den mittels des Rohres 41 entlüfteten Raum 31 gelangen kann. Der Bremszylinder 59 ist über das geöffnete Ventil 55, 65, die Leitung 17, den Schie ber 13 und die Entlüftungsleitung 21 mit der freien Atmosphäre verbunden.
Das Ventil 87, 89 sperrt den Durchlass von der Ventilkammer 85 zum Raum 93 und der Behälter 123 ist bei geschlossenem Ventil 113, 117 und geöffnetem Ventil 113, 109 über die Längsbohrung der Kolbenstange 105 entlüftet.
Wird zu Beginn einer Betriebsbremsung der Druck in der Hauptluftleitung 1 abgesenkt, so bewegt sich der Kolben 9 des Steuerventils 5 entweder bis zum Anschlag an den Stössel 43 oder auch, je nach der Wirksamkeit des nicht gezeigten Betriebsbrems- beschleunigers, darüber hinaus, wobei unter Zusam menpressen der Feder 49 das Entlüftungsventil 41, 35 geschlossen und das Einlassventil 33, 35 geöffnet wird, so dass Druckluft aus dem Bremsbehälter 25 in die Kammer 31 und über die Leitung 83 in den Ventilraum 85 einströmt.
Zugleich wird in beiden Fällen der Schieber 13 in der Zeichnung aufwärts bewegt, wodurch die Schieberfläche 19 die Entlüf tungsleitung 21 absperrt und den Bremszylinder 59 über die Steuerkammer 11 mit dem Bremsluftbehäl- ter 25 verbindet, so dass aus diesem Druckluft über das geöffnete Mindestdruckventil 55, 65, das heisst über einen grossen Querschnitt, in den Bremszylin der 59 einströmt. Bei Erreichen einer der Kraft der Feder 73 entsprechenden Druckhöhe im Bremszylin der 59 schliesst sich infolge der Beaufschlagung des Kolbens 77 das Ventil 55, 65, wonach der wei tere Druckanstieg im Bremszylinder nur mehr über die Düse 53 gedrosselt erfolgt.
Zugleich öffnet sich das bisher geschlossene Absperrventil 87, 89. Da jedoch selbst bei anfänglichem Öffnen des Ventils 33, 35 dieses bei Betriebsbremsung unter der Wirkung der Feder 49 inzwischen wieder in seine in der Ab bildung dargestellte Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, verbleibt der Schnellbremsbeschleuniger 99 in Ruhe.
Bei einer Schnellbremsung mit entsprechend ra scher und anhaltender Druckabsenkung in der Kol benkammer 7 hebt sich der Kolben 9 unter Schlie ssen des Entlüftungsventils 35, 41 und Öffnung des Schnellbremsventils 33, 35 in seine obere Endlage und verharrt ,in dieser.
Der Bremszylinder 59 wird hierbei, wiederum wie bereits dargestellt, anfänglich über den grossen Querschnitt des geöffneten Mindest- druckventils 55, 65 gefüllt, bis sich dieses Ventil bei Erreichen des Mindestbremszylinderdruckes schliesst und nunmehr der Querschnitt der Düse 53 den wei teren Füllungsverlauf überwacht. Gleichzeitig hiermit öffnet sich das Absperrventil 87, 89, so dass aus dem Bremsluftbehälter 25 über die Leitung 23 und das offenbleibende Ventil 33, 35 Druckluft in die Kol benkammer 97 des Schnellbremsbeschleunigers 99 eindringt.
Hierdurch hebt sich entgegen der Kraft der Feder 103 der Kolben 101 an, schliesst das Ent lüftungsventil 109, 113 und öffnet das Ventil 117, 113, so dass aus der Hauptluftleitung 1 über die Lei tungen 3 und 119 Druckluft in den Behälter 123 abgezapft und so eine die Schnellbremsung unterstüt zende, rasche Druckabsenkung derselben erzielt wird.
Zum Lösen der Bremse wird über die Haupt luftleitung 1 in die Kolbenkammer 7 wieder Druck luft eingesteuert, so dass der Kolben 9 in seine untere Endlage gezwungen wird und mittels des Schiebers 13 den Bremszylinder 59 entlüftet. Hierbei schliesst sich das Schnellbremsventil 33, 35 und öffnet sich das Auslassventil 35, 41, so dass aus der Kolben kammer 97 des Schnellbremsbeschleunigers 99 die Druckluft über das noch geöffnete Ventil 87, 89 ins Freie entweicht.
Der Kolben 101 senkt sich un ter der Kraft der Feder 103 ab, schliesst dabei das Ventil 113, 117 und öffnet das Ventil 109, 113, so dass die Hauptluftleitung 1 vom Behälter 123 abge sperrt und dieser durch die Bohrung der Kolben stange 105 entlüftet wird. Der weitere Lösevorgang spielt sich wie bereits vorstehend beschrieben ab. Die überwachungeinrichtung ist in der Beschrei bung im Zusammenwirken mit einem Einfachsteuer ventil dargestellt; jedoch kann sie auch in Verbindung mit anderen Steuerventilen, wie z. B. einem Drei drucksteuerventil oder in der Kombination mit einem zusätzlichen Betriebsbremsbeschleuniger verwendet werden.
Monitoring device for rapid braking accelerators The invention relates to a monitoring device for rapid braking accelerators in compressed air brakes of rail vehicles.
In such brakes, it is customary to build up a minimum pressure in the brake cylinder as quickly as possible, whereby a safe and quick application of the brake blocks against linkage and spring resistance it is enough. A prerequisite for this rapid pressure build-up is the activity of the service brake accelerator, which intensifies the pressure reduction required for braking in the main air line. This rapid pressure reduction harbors the risk that the rapid braking accelerator, which is also part of the braking device, starts up unintentionally even when the service brake is applied.
In order to avoid this risk, it is known to use the pressure increase in the chamber to be filled by the service brake accelerator with compressed air from the main air supply in order to make the rapid brake accelerator operational. This results in a certain delay in reaching the responsiveness of the rapid braking accelerator, but is tied to the use of a relatively extensive control device.
Another known monitoring device, in which a receiving chamber to be filled with compressed air via a service brake accelerator has a vent nozzle and the rapid brake accelerator is controlled by the ratio of the pressure reduction speeds of the control container and main air line, also shows this disadvantage. In addition, in the two cases mentioned, there is a certain functional uncertainty due to thermodynamic processes occurring while the receiving chamber is being filled.
Another known embodiment of a monitoring device has a valve which is to be controlled by the brake cylinder pressure against a spring force and which monitors the operational readiness of the rapid brake accelerator.
In order to achieve a certain stability in the functional sequence of this control device, it is necessary, however, to delay the start of the responsiveness of the rapid brake accelerator by a safety margin after the minimum pressure has been applied in the brake cylinder.
The object of the invention is, while avoiding the disadvantages of the known Einlich lines, to create an inexpensive, operationally reliable monitoring device for a rapid brake accelerator. According to the invention, this takes place in that the monitoring device has means which block the actuation of the rapid braking accelerator during braking until the minimum pressure of the brake cylinder is reached and only release it when this pressure is reached.
In a further embodiment of the subject matter of the invention, it proves to be advantageous if the monitoring device has, as a means for blocking the actuation, a shut-off valve which is actuated jointly with the minimum pressure valve and which monitors a control line to the actuating piston of the rapid brake accelerator,
and if the further this shut-off valve is switched on in series with a valve actuated by the control valve during rapid braking in the control line leading from a compressed air source to the rapid braking accelerator.
This arrangement also has the advantage over previously known monitoring devices that the control valve only has to monitor one actuation line leading to the quick-acting brake valve and can therefore have small channel cross-sections.
In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown in a schematic view.
From a main air line 1, a branch line 3 leads into a piston chamber 7 of a control valve 5, which is separated from a control chamber 11 by a piston 9. A slide 13 is connected to the piston 9 and can connect a line 17 leading to a minimum pressure valve 15 by means of its sealing surface 19 to a vent line 21 leading to the outside or to the control chamber 11. A channel 12 provided with a throttle point connects the piston chamber 7 with the control chamber 11 in the release position of the control valve.
From the latter, a line 23 leads to a brake air reservoir 25 and further to a valve chamber 27 of a quick-acting brake valve connected to the control valve, which consists of a double valve plate 35 pressed by a spring 29 onto a housing 31, which separates the valve seat 33, which is opposed to a valve seat attached to a valve seat which is sealed by a partition 37 and leads into a ventilation chamber 39. The tube 41 is connected to a plunger 43 which protrudes in a sealed manner into the piston chamber 7, ends there at some distance in front of the piston 9 and is supported by a spring plate 45 and a spring 49 against the housing of the control valve.
The line 17 ends in a valve chamber 51 of the minimum pressure valve 15, which is separated from a chamber 61 connected to a brake cylinder 59 via a line 57 by means of an intermediate wall 63 pierced by a nozzle 53 and bearing a valve seat 55. The valve seat 55 is assigned a sealing plate 65, which leads via a sealing tet through a partition 67 in a spring chamber 69 acted upon with outside air, with a piston which is acted upon on the one hand by the spring 73 and on the other hand through the line 75 with the pressure in the brake cylinder 77 is connected.
A further plunger 79 connects the piston 77 through a sealing partition 81 through with a chamber 85 located in a chamber 85 connected to the valve chamber 31 via a line 83, the valve disc 89 which closes off the seat 87 and connects to a partition wall 91 monitored valve chamber 93. A line 95 connects the valve chamber 93 with a piston chamber 97 of the rapid brake accelerator 99,
which is limited on the other hand by the free atmosphere and the force of a spring 103 piston 101. A hollow piston rod 105 provided with a longitudinal bore is attached to the piston 101, the piston-side end of which is provided with a transverse bore 107 and the other end of which carries a valve seat 109, which is opposed to a double valve plate 113 supported by a spring 111 on the housing,
which, together with a valve seat 117 fastened to an intermediate wall 115, open the passage from a valve chamber 121 connected to the main air line via a branch line 119 to a valve chamber 121 with a container 123 in FIG Pressure equalization standing chamber 125 forms monitoring valve.
When the brake is released, the main air line 1 is via the branch line 3, the piston chamber 7 and the channel 12 past the piston 9 which is in its lowest position with the control chamber 11 and the container 25 in connection. The quick brake valve 33, 35 is closed so that no compressed air can reach the space 31 vented by means of the tube 41 via the line 23 and the valve chamber 27. The brake cylinder 59 is connected via the open valve 55, 65, the line 17, the slide 13 and the vent line 21 to the free atmosphere.
The valve 87, 89 blocks the passage from the valve chamber 85 to the space 93 and the container 123 is vented via the longitudinal bore of the piston rod 105 when the valve 113, 117 and the valve 113, 109 are open.
If the pressure in the main air line 1 is lowered at the beginning of a service brake application, the piston 9 of the control valve 5 either moves as far as it will go against the plunger 43 or, depending on the effectiveness of the service brake accelerator (not shown), beyond this By pressing the spring 49, the vent valve 41, 35 is closed and the inlet valve 33, 35 is opened, so that compressed air flows from the brake reservoir 25 into the chamber 31 and via the line 83 into the valve chamber 85.
At the same time, in both cases, the slide 13 is moved upwards in the drawing, whereby the slide surface 19 closes the vent line 21 and connects the brake cylinder 59 via the control chamber 11 to the brake air reservoir 25, so that compressed air from this via the opened minimum pressure valve 55, 65, that is to say over a large cross-section, flows into the brake cylinder 59. When a pressure level corresponding to the force of the spring 73 is reached in the brake cylinder 59, the valve 55, 65 closes as a result of the action of the piston 77, after which the white pressure increase in the brake cylinder is only throttled through the nozzle 53.
At the same time, the previously closed shut-off valve 87, 89 opens.However, even when the valve 33, 35 is initially opened during service braking under the action of the spring 49, it has now returned to its initial position shown in the illustration, the rapid braking accelerator 99 remains at rest .
In the event of an emergency braking with a correspondingly rapid and sustained pressure reduction in the piston chamber 7, the piston 9 rises, closing the vent valve 35, 41 and opening the emergency brake valve 33, 35 in its upper end position and remains in this.
As already shown, the brake cylinder 59 is initially filled over the large cross section of the opened minimum pressure valve 55, 65 until this valve closes when the minimum brake cylinder pressure is reached and the cross section of the nozzle 53 now monitors the further filling process. Simultaneously with this, the shut-off valve 87, 89 opens so that compressed air enters the piston chamber 97 of the rapid brake accelerator 99 from the brake air reservoir 25 via the line 23 and the valve 33, 35 that remains open.
As a result, the piston 101 rises against the force of the spring 103, closes the vent valve 109, 113 and opens the valve 117, 113, so that compressed air is tapped into the container 123 from the main air line 1 via the lines 3 and 119 and so a rapid pressure reduction supporting the rapid braking is achieved.
To release the brake, compressed air is again fed into the piston chamber 7 via the main air line 1 so that the piston 9 is forced into its lower end position and the brake cylinder 59 is vented by means of the slide 13. The quick brake valve 33, 35 closes and the outlet valve 35, 41 opens, so that the compressed air escapes from the piston chamber 97 of the quick brake accelerator 99 via the valve 87, 89 which is still open.
The piston 101 lowers under the force of the spring 103, thereby closing the valve 113, 117 and opening the valve 109, 113, so that the main air line 1 shuts off the container 123 and this rod 105 is vented through the bore of the piston . The further release process takes place as already described above. The monitoring device is shown in the description in cooperation with a simple control valve; however, it can also be used in conjunction with other control valves, e.g. B. a three pressure control valve or in combination with an additional service brake accelerator.